CN103911993A - 一种pha锚杆及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种PHA锚杆及其施工方法,属于支护技术领域,其中,PHA锚杆包括锚杆本体,锚杆本体外套设有预制管状外锚固体;其施工方法包括以下步骤:(1)成孔;(2)顶进预制管状外锚固体,然后在预制管状外锚固体外端继续顶进钢套管;(3)在预制管状外锚固体中植入锚杆本体,灌注高标号水泥浆或水泥砂浆,灌注完成后拔出钢套管;(4)补浆;(5)张拉锁定。本发明中的外锚固体为预制构件,可缩短现场工时,其与现浇锚固体相比强度更高,不容易发生开裂破坏现象;植入后无需取出,施工方便且效果好;预制外锚固体与孔中土体结合紧密,可避免浆体收缩后与土体形成缝隙;注浆全部发生在外锚固体内部,不采用二次劈裂注浆工艺,减少了对土体的扰动。
Description
技术领域
本发明属于支护技术领域,具体涉及一种PHA锚杆(预制高强度锚杆),同时还涉及PHA锚杆的施工方法。
背景技术
无论是对于边坡、基坑等地表工程还是对隧道、采场等地下硐室,锚杆支护都是一种非常常用的加固支护方式。现有锚杆通常由锚头、杆体、止浆塞、垫板、螺母等部件组成,施工中与现浇锚固体配合形成锚固体系,其施工流程如下:
(1)机械设备及材料进入施工现场;
(2)锚孔定位;
(3)钻机成孔或者利用套管成孔;
(4)清孔;
(5)将锚杆植入孔中,并设置与锚杆并排的两管道;
(6)往锚孔中一次压力浇注水泥砂浆,边浇注边抽离其中一注浆管(利用套管成孔时应在注浆同时拔出套管,既增加了施工难度,又会影响施工效果),使锚孔中的渗透水沿该管道流出,直至水泥砂浆灌满整个锚孔;
(7)浆体初凝后,往另一管道中进行二次压力注浆,填补一次浇注初凝后形成的空隙;
(8)针对二次注浆后水泥浆所产生的收缩进行补浆;
(9)待浆体强度达到设计要求后进行张拉锁定;
(10)水泥砂浆龄期到后进行检测。
上述工艺虽然已有普遍使用,但仍存在以下问题:
1)不论采用水泥砂浆还是水泥浆进行灌注,均会产生较大的收缩量,凝固后实际充盈量为负数,因此,现浇锚固体与孔壁之间存在缝隙、与土体间的摩擦力降低,同时,地下水容易挤入缝隙,进一步减小锚杆与孔壁之间的摩擦力。
2)二次劈裂注浆工艺会对土体造成很大扰动,在基坑工程中应用时,会导致基坑周边土体沉降,甚至造成周边房屋、道路开裂。
3)一次注浆初凝后方可进行二次注浆,当注浆体强度达到设计要求后方可进行张拉锁定,施工工期较长。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种施工简便、强度更高的锚杆,同时提供该锚杆的配套施工方法则是本发明的另一个目的。
基于上述目的,本发明采取了如下技术方案:一种PHA锚杆,包括锚杆本体,所述锚杆本体外套设有预制管状外锚固体。
所述预制管状外锚固体由多段连接而成,各相邻段间通过连接套接合固定。
所述预制管状外锚固体每段长1~1.6m。
所述预制管状外锚固体壁厚25~40mm,外径为150~180mm。
所述PHA锚杆的施工方法,包括以下步骤:(1)成孔;(2)顶进预制管状外锚固体,然后在预制管状外锚固体外端继续顶进钢套管;(3)在预制管状外锚固体中植入锚杆本体,灌注高标号(M15以上)水泥浆或水泥砂浆,灌注完成后拔出钢套管;(4)补浆;(5)张拉锁定。
所述步骤(1)采用内置螺旋钻杆作业取土钻进,形成引孔后直接进行步骤(2)的操作。
所述步骤(1)采用螺旋钻杆钻孔的同时注入水泥浆护壁,拉出钻杆的同时注入低标号水泥浆,然后再进行步骤(2)的操作。
所述步骤(1)采用伞形钻具钻孔,钻进同时注水置换土体;钻机钻进的同时依次顶进预制管状外锚固体和钢套管;当预制管状外锚固体到达预定位置后拉出钻杆并灌注低标号(M10以下)水泥浆(当需要扩大端时可进行旋喷扩孔),然后再进行步骤(3)的操作。
为保证强度,本发明中的预制管状外锚固体采用C80混凝土内配冷拔低碳钢丝制作而成;将其设计成多段结构,主要是考虑运输和施工方便。
与普通锚杆相比,本发明提供的PHA锚杆具有以下技术优势:
1)外锚固体为预制构件,购入后可直接使用,可大幅度缩短工时;
2)预制外锚固体与现浇锚固体相比强度更高,不容易发生开裂破坏现象;
3)外锚固体植入后无需取出,施工方便且效果好;
4)预制的外锚固体与孔中土体结合紧密,避免了普通锚杆注浆后因浆体收缩而与土体之间所形成缝隙;
5)PHA锚杆注浆全部发生在外锚固体内部,不采用二次劈裂注浆工艺,减少了对土体的扰动。
附图说明
图1为本发明PHA锚杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明做进一步说明。
实施例1
一种PHA锚杆,如图1所示,包括锚杆本体4,锚杆本体4外套设有预制管状外锚固体1。预制管状外锚固体1的壁厚为25mm、外径为150,由多段连接而成,每段长1.5m,各相邻段间通过连接套3接合固定。
其施工方法包括以下步骤:
(1)成孔:采用内置螺旋钻杆作业取土钻进,形成引孔;
(2)顶进预制管状外锚固体1,然后在预制管状外锚固体1外端继续顶进钢套管;
(3)在预制管状外锚固体1中植入锚杆本体4,灌注高标号水泥浆或水泥砂浆2,灌注完成后拔出钢套管;
(4)补浆;
(5)张拉锁定。
本实施例采用引孔压入法植入预制管状外锚固体1,其施工过程简单,外锚固体1与周围土体的结合强度高,尤其适用于地下水位下软土层。
实施例2
一种PHA锚杆,如图1所示,包括锚杆本体4,锚杆本体1外套设有预制管状外锚固体1。预制管状外锚固体1的壁厚为40mm、外径为180mm,由多段连接而成,每段长1.5m,各相邻段间通过连接套3接合固定。
其施工方法包括以下步骤:
(1)成孔:采用螺旋钻杆钻孔的同时注入水泥浆护壁,拉出钻杆的同时注入低标号水泥浆;
(2)顶进预制管状外锚固体1,然后在预制管状外锚固体1外端继续顶进钢套管;
(3)在预制管状外锚固体1中植入锚杆本体4,灌注高标号水泥浆或水泥砂浆2,灌注完成后拔出钢套管;
(4)补浆;
(5)张拉锁定。
本实施例采用注浆植入法植入预制管状外锚固体1,护壁水泥浆同时还能够起到加强外锚固体1与周围土体的结合牢度的作用,对粘土、粉土以及较密实的砂层尤其适用。
实施例3
一种PHA锚杆,如图1所示,包括锚杆本体4,锚杆本体4外套设有预制管状外锚固体1。预制管状外锚固体1的壁厚为30mm、外径为160mm,由多段连接而成,每段长1.5m,各相邻段间通过连接套3接合固定。
其施工方法包括以下步骤:
(1)成孔:采用伞形钻具钻孔,钻进同时注水置换土体;
(2)钻机钻进的同时依次顶进预制管状外锚固体1和钢套管,当预制管状外锚固体1到达预定位置后拉出钻杆并灌注低标号水泥浆,需要扩大端时可进行旋喷扩孔;
(3)在预制管状外锚固体1中植入锚杆本体4,灌注高标号水泥浆或水泥砂浆2,灌注完成后拔出钢套管;
(4)补浆;
(5)张拉锁定。
本实施例采用随钻跟管法植入外锚固体1,可防止钻进过程中孔壁坍塌或流砂充塞钻孔,适用于松散地层和流砂层。
Claims (8)
1.一种PHA锚杆,包括锚杆本体,其特征在于,所述锚杆本体外套设有预制管状外锚固体。
2.如权利要求1所述的PHA锚杆,其特征在于,所述预制管状外锚固体由多段连接而成,各相邻段间通过连接套接合固定。
3.如权利要求2所述的PHA锚杆,其特征在于,所述预制管状外锚固体每段长1~1.6m。
4.如权利要求1-3任一所述的PHA锚杆,其特征在于,所述预制管状外锚固体壁厚25~40mm,外径为150~180mm。
5.权利要求1-3任一所述PHA锚杆的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)成孔;(2)顶进预制管状外锚固体,然后在预制管状外锚固体外端继续顶进钢套管;(3)在预制管状外锚固体中植入锚杆本体,灌注高标号水泥浆或水泥砂浆,灌注完成后拔出钢套管;(4)补浆;(5)张拉锁定。
6.权利要求5所述PHA锚杆的施工方法,其特征在于,所述步骤(1)采用内置螺旋钻杆作业取土钻进,形成引孔后直接进行步骤(2)的操作。
7.权利要求5所述PHA锚杆的施工方法,其特征在于,所述步骤(1)采用螺旋钻杆钻孔的同时注入水泥浆护壁,拉出钻杆的同时注入低标号水泥浆,然后再进行步骤(2)的操作。
8.权利要求5所述PHA锚杆的施工方法,其特征在于,所述步骤(1)采用伞形钻具钻孔,钻进同时注水置换土体;钻机钻进的同时依次顶进预制管状外锚固体和钢套管;当预制管状外锚固体到达预定位置后拉出钻杆并灌注低标号水泥浆,然后再进行步骤(3)的操作。
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